IPC分类号：
A47C5/00 | A47C7/00 | A47C7/02 | A47C7/40
国民经济行业分类号：
C2190 | C2110 | C2120 | C2042 | C2130 | C2140
当前申请(专利权)人：
深圳市特区建工绿志环境科技有限公司
原始申请(专利权)人：
深圳市特区建工绿志环境科技有限公司
当前申请(专利权)人地址：
518000 广东省深圳市龙岗区吉华街道水径社区农衣路33号 (广东,深圳,龙岗区)
工商统一社会信用代码：
91440300MA5H70NC48
工商注册地址：
深圳市龙岗区吉华街道水径社区农衣路33号
发明人：
李正茂 | 朱学文 | 任晓 | 孙国彬
摘要：
本实用新型提供了一种混凝土3D打印座椅，所述座椅包括椅面部、第一支撑部、第二支撑部以及靠背部，且所述椅面部、第一支撑部、第二支撑部以及靠背部分别呈型材状；所述第一支撑部和第二支撑部分别位于所述椅面部的下方，所述靠背部位于所述椅面部上方；所述第一支撑部呈筒状，且所述第一支撑部的顶部与椅面部相连，所述第一支撑部的侧部与第二支撑部相连；所述第二支撑部的顶部与所述椅面部相连，且所述椅面部、第二支撑部以及靠背部相连接于同一直线。本实用新型便于使用混凝土实现座椅整体式、不间断打印，而无需考虑打印过程中的混凝土硬化问题，不仅结构整体强度一致，而且加工周期短、生产效率高。
技术问题语段：
现有的混凝土公园座椅在浇筑过程中需要使用模具，且往往需要对座椅的各个部分分开浇筑，再进行拼接，不仅耗时耗力，而且一致性相对较差。
技术功效语段：
本实用新型的技术效果是：通过使用型材状的椅面部、第一支撑部、第二支撑部以及靠背部，且与其相连的靠背部呈筒状，可以使用混凝土实现座椅整体式、不间断打印，避免了混凝土硬化问题，同时结构整体强度一致，加工周期短、生产效率高。此外，第一支撑部呈筒状可以减轻座椅的整体重量，使得座椅便于搬运。
权利要求：
1.一种混凝土3D打印座椅，其特征在于，所述座椅包括椅面部、第一支撑部、第二支撑部以及靠背部，且所述椅面部、第一支撑部、第二支撑部以及靠背部分别呈型材状；所述第一支撑部和第二支撑部分别位于所述椅面部的下方，所述靠背部位于所述椅面部上方；所述第一支撑部呈筒状，且所述第一支撑部的顶部与椅面部相连并为椅面部提供垂向支撑，所述第一支撑部的侧部与第二支撑部相连并为第二支撑部提供水平方向的支撑；所述第二支撑部的顶部与所述椅面部相连并为所述椅面部提供垂向支撑，且所述椅面部、第二支撑部以及靠背部相连接于同一直线。
2.根据权利要求1所述的混凝土3D打印座椅，其特征在于，所述第一支撑部的壁厚分别大于所述椅面部、第二支撑部以及靠背部的厚度。
3.根据权利要求1所述的混凝土3D打印座椅，其特征在于，所述第一支撑部包括第一平面段、第二平面段、第一弧面段和第二弧面段，所述第一平面段、第二平面段分别位于所述第一支撑部的顶部和底部，所述第一弧面段的两端分别与第一平面段、第二平面段的第一端连接，所述第二弧面段的两端分别与第一平面段、第二平面段的第二端连接，且所述第一平面段的上表面与所述椅面部的下表面相连接，所述第二弧面段的外侧面与所述第二支撑部相连接。
4.根据权利要求3所述的混凝土3D打印座椅，其特征在于，所述第一支撑部在水平方向的尺寸大于所述第一支撑部在垂向的尺寸。
5.根据权利要求1所述的混凝土3D打印座椅，其特征在于，所述靠背部和第二支撑部分别呈平板状，且所述靠背部和第二支撑部位于同一平面。
6.根据权利要求5所述的混凝土3D打印座椅，其特征在于，所述椅面部呈平板状，且所述椅面部、第二支撑部和靠背部的厚度为3D打印喷头的宽度的两倍。
7.根据权利要求6所述的混凝土3D打印座椅，其特征在于，所述椅面部与靠背部的夹角大于90°且小于110°，所述椅面部与第二支撑部的夹角大于70°且小于90°。
8.根据权利要求1所述的混凝土3D打印座椅，其特征在于，所述第一支撑部的厚度为3D打印喷头的宽度的两倍或三倍。
9.根据权利要求1所述的混凝土3D打印座椅，其特征在于，所述椅面部、第一支撑部、第二支撑部以及靠背部具有相同长度，且所述椅面部、第一支撑部、第二支撑部以及靠背部的长度大于或等于1.5米。
技术领域：
[0001]本实用新型涉及公园座椅领域，更具体地说，涉及一种混凝土3D打印座椅。
背景技术：
[0002]公园座椅是户外供路人休息的一种产品，多用于公园、小区、大型游乐场、购物广场等公共场合。随着时代的发展，公园座椅已经步入大多数中小城市，成为城市的一道亮丽风景线。为人们带来了便利，使环境更加和谐。
[0003]现有的公园座椅大多数由木材、金属、石材等制成。由于户外长时间的风吹雨淋，木材制成的公园座椅容易腐烂，金属制成的公园座椅则容易锈蚀。石材和混凝土公园座椅虽然耐腐蚀且不会锈蚀，但石材公园座椅本身成本较高、加工难度较大。
[0004]为解决上述问题，出现了使用混凝土浇筑而成的公园座椅，其成本相对较低且较为耐用。然而，现有的混凝土公园座椅在浇筑过程中大多需使用模具，且往往需要对座椅的各个部分分开浇筑，再进行拼接，不仅耗时耗力(养护时间较长)，而且一致性相对较差。
发明内容：
[0005]本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述混凝土公园座椅浇筑耗时耗力、一致性相对较差的问题，提供一种混凝土3D打印座椅。
[0006]本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种混凝土3D打印座椅，所述座椅包括椅面部、第一支撑部、第二支撑部以及靠背部，且所述椅面部、第一支撑部、第二支撑部以及靠背部分别呈型材状；所述第一支撑部和第二支撑部分别位于所述椅面部的下方，所述靠背部位于所述椅面部上方；所述第一支撑部呈筒状，且所述第一支撑部的顶部与椅面部相连并为椅面部提供垂向支撑，所述第一支撑部的侧部与第二支撑部相连并为第二支撑部提供水平方向的支撑；所述第二支撑部的顶部与所述椅面部相连并为所述椅面部提供垂向支撑，且所述椅面部、第二支撑部以及靠背部相连接于同一直线。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述第一支撑部的壁厚分别大于所述椅面部、第二支撑部以及靠背部的厚度。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述第一支撑部包括第一平面段、第二平面段、第一弧面段和第二弧面段，所述第一平面段、第二平面段分别位于所述第一支撑部的顶部和底部，所述第一弧面段的两端分别与第一平面段、第二平面段的第一端连接，所述第二弧面段的两端分别与第一平面段、第二平面段的第二端连接，且所述第一平面段的上表面与所述椅面部的下表面相连接，所述第二弧面段的外侧面与所述第二支撑部相连接。
[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述第一支撑部在水平方向的尺寸大于所述第一支撑部在垂向的尺寸。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，所述靠背部和第二支撑部分别呈平板状，且所述靠背部和第二支撑部位于同一平面。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，所述椅面部呈平板状，且所述椅面部、第二支撑部和靠背部的厚度为3D打印喷头的宽度的两倍。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述椅面部与靠背部的夹角大于90°且小于110°，所述椅面部与第二支撑部的夹角大于70°且小于90°。
[0013]作为本实用新型的进一步改进，所述第一支撑部的厚度为3D打印喷头的宽度的两倍或三倍。
[0014]作为本实用新型的进一步改进，所述椅面部、第一支撑部、第二支撑部以及靠背部具有相同长度，且所述椅面部、第一支撑部、第二支撑部以及靠背部的长度大于或等于1.5米。
[0015]本实用新型具有以下有益效果：由于椅面部、第一支撑部、第二支撑部以及靠背部均呈型材状，且椅面部、第二支撑部以及靠背部相连接于同一直线，呈筒状的第一支撑部分别与椅面部、第二支撑部相交，可使用混凝土实现座椅整体式、不间断打印，而无需考虑打印过程中的混凝土硬化问题，不仅结构整体强度一致，而且加工周期短、生产效率高。同时，由于第一支撑部呈筒状，可减轻座椅的整体重量，使得座椅便于搬运。
具体实施方式：
[0020]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021]如图1-3所示，是本实用新型实施例提供的混凝土3D打印座椅的结构示意图，该混凝土3D打印座椅可应用于公园、人行道、小区、大型游乐场、购物广场等公共场合，并供游人休憩。本实施例的混凝土3D打印座椅由椅面部11、第一支撑部12、第二支撑部13以及靠背部14构成，上述椅面部11、第一支撑部12、第二支撑部13以及靠背部14分别呈型材状，且在椅面部11、第一支撑部12、第二支撑部13以及靠背部14组合在一起时，其延伸方向相同、在延伸方向的延伸长度相同。
[0022]在本实施例中，第一支撑部12和第二支撑部13分别位于椅面部11的下方，并共同为椅面部11提供垂向支撑。靠背部14位于椅面部11上方，并用于为坐于椅面上的人提供水平方向的支撑，以提高休憩的舒适度。上述第一支撑部12呈筒状，且第一支撑部12的顶部与椅面部11相连并为椅面部提供垂向支撑，第一支撑部12的侧部与第二支撑部13相连并为第二支撑部13提供水平方向的支撑，以提高第二支撑部13的结构强度及稳定性。第二支撑部13的顶部与椅面部11相连并为椅面部11提供垂向支撑，且椅面部11、第二支撑部13以及靠背部14相连接于同一直线。
[0023]由于椅面部11、第一支撑部12、第二支撑部13以及靠背部14均呈型材状，且椅面部11、第二支撑部13以及靠背部14相连接于同一直线，呈筒状的第一支撑部12分别与椅面部11、第二支撑部13相交，可使用混凝土(或砂浆等)实现上述混凝土3D打印座椅整体式、不间断打印，而无需考虑打印过程中的混凝土硬化(相对于普通3D打印材料，混凝土的硬化速度相对较慢)问题，不仅结构整体强度一致，而且加工周期短、生产效率高。并且，第一支撑部12与椅面部11的接触位置、第一支撑部12与第二支撑部13的接触位置、椅面部11与第二支撑部13的接触位置构成类似三角形的支撑结构，大大提高了混凝土3D打印座椅的结构稳定性。同时，由于第一支撑部12呈筒状，可减轻座椅的整体重量，使得座椅便于搬运。
[0024]在本实用新型的一个实施例中，上述靠背部14和第二支撑部13分别呈平板状，且靠背部14和第二支撑部13位于同一平面。即靠背部14和第二支撑部13整体呈一块具有一定厚度的平板。通过该结构，可提高靠背部14和第二支撑部13之间连接的强度。当然，在实际应用中靠背部14和第二支撑部13也可采用其他结构，例如为满足舒适度要求，靠背部也可呈弧形等。
[0025]在本实用新型的一个实施例中，椅面部11也呈平板状。并且，上述椅面部11、第二支撑部13和靠背部14的厚度为3D打印喷头的宽度的两倍。通过上述结构，对于3D打印的每一层，3D打印喷头只需按照预定的轨迹运行一周即可完成。
[0026]例如，考虑到混凝土材料的特性，可沿图4所示的箭头作为3D打印喷头的运行路径实现混凝土3D打印座椅的打印。具体地，可在固定于水平面上的载板上进行打印，先从第一支撑部12的内圈的A点处开始沿内圈打印，在运行一周并回到A点时向上运行到第一支撑部12的外圈的B点，再沿第一支撑部12的外圈打印一周；在3D打印喷头返回B点后再向上运行到C点，在沿着椅面部向右运行，在到达椅面部11与第二支撑部13的相交位置后，向下沿第二支撑部13运行；到达第二支撑部13的底部后向上，依次沿第二支撑部13、靠背部上行，并在到达靠背部14的顶部后，3D打印喷头沿靠背部14下行；在到达椅面部11与靠背部14的相交位置后，3D打印喷头沿椅面部11向左运行，并在到达椅面部11的最左端位置后再向掉头右行；在3D打印喷头到达C点位置后下行到A点，再进行下一层的打印。在整个打印过程中，无需等待下一层的打印材料(混凝土)硬化，也无需中断打印材料(混凝土)的流出。当然，在实际应用中，也可采用其他运行路径控制3D打印喷头，并实现混凝土3D打印座椅的打印。在3D打印完成后，通常需要在室温养护不少于8小时，以使混凝土材料充分硬化。
[0027]在本实用新型的一个实施例中，为提高舒适度，椅面部11与靠背部14的夹角大于90°且小于110°，相应地，椅面部11与第二支撑部13的夹角大于70°且小于90°。
[0028]为提高对椅面部11的垂向支撑强度，同时保证混凝土3D打印座椅的整体重量较轻，在本实用新型的一个实施例中，第一支撑部12的壁厚分别大于椅面部11、第二支撑部13以及靠背部14的厚度。例如，当椅面部11、第二支撑部13以及靠背部14的厚度为3D打印喷头的宽度的两倍时，第一支撑部12的壁厚为3D打印喷头的宽度的三倍。
[0029]在本实用新型的一个实施例中，上述第一支撑部12的横截面(即垂直于延伸方向的截面)呈接近椭圆的形状，即第一支撑部12在水平方向的尺寸大于该第一支撑部12在垂向的尺寸。
[0030]具体地，结合图3所示，该第一支撑部12包括第一平面段121、第二平面段122、第一弧面段123和第二弧面段124，其中第一平面段121、第二平面段122分别位于第一支撑部12的顶部和底部，且在混凝土3D打印座椅放置于地面时，第一平面段121和第二平面段122分别平行于水平面。第一弧面段123的两端分别与第一平面段121、第二平面段122的第一端连接，第二弧面段124的两端分别与第一平面段121、第二平面段122的第二端连接，第一弧面端123和第二弧面段124分别向远离第一支撑部12的几何中心的方向突出，且第一平面段121的上表面与椅面部11的下表面相连接，第二弧面段124的外侧面与第二支撑部13相连接，第二平面段122的下表面与第二支撑部13的底部位于同一平面内。
[0031]由于第一平面段121的存在，使得第一支撑部12与椅面部11的接触面积较大，从而对椅面部11进行更好的支撑，提高椅面部11的垂向的结构强度。而第二平面段122则可增加第一支撑部12与地面的接触面积，增加混凝土3D打印座椅与地面的摩擦力，避免混凝土3D打印座椅在地面打滑。第一弧面段123和第二弧面段124则可通过拱形结构，提高第